Файловая структура хранения данных. Файлы и каталоги. Понятие файла. Файлы и каталоги. Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.

Тема 1.4 - 1.5 Файловая структура хранения данных. Файлы и каталоги. Понятие файла. Файлы и каталоги. Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.

1. Файловая структура хранения данных.

Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.

1.  Работая с информацией, человек пользуется не только теми знаниями, которые помнит, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. Информация хранится в памяти человека и на внешних носителях.

У компьютера тоже есть 2 вида памяти:

• Внутренняя (оперативная) – электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией.  При отключении от сети информация исчезает.
• Внешняя (долговременная) – различные магнитные носители – диски, дискеты. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания
• В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти – ПЗУ – постоянное запоминающее устройство.

Постоянное запоминающее устройство - энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание постоянной памяти "зашивается" в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать.

В постоянную память записывают программу управления работой самого процессора, программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, программы тестирования устройств.

Вернемся к вопросу о файлах.

Файл – это логически связанная совокупность данных во внешней памяти.

В файлах на устройствах внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера.

Любому пользователю, работающему на компьютере, приходится иметь дело с файлами.

Чтобы найти нужный файл, пользователю должно быть известно:

А) Имя файла;

Б) где хранится файл.

Имя файла

    Имя уникально, служит для отличия одного файла от другого.

 В файлах хранятся разнообразные виды и формы информации: тексты, рисунки, чертежи, программы, фото, видео, звук.

Особенности конкретных файлов определяется их форматом, он определяет представление информации в файле. Текстовая информация хранится в файле в текстовом формате. Содержимое текстового файла можно просматривать с помощью программных средств. Файл с нетекстовой информацией при просмотре нельзя понять, выводится непонятные символы.

Для характеристики файла используют:

·         Полное имя файла.

·         Объем файла в байтах.

·         Дату создания файла.

·         Время создания файла.

·         Атрибуты файла (R – только для чтения, H - скрытый, S - системный, A – архивный файл).

Полное имя файла образуется из имени файла и типа (расширения), разделенных точкой. Расширение служит характеристической информации, хранящейся в файле, состоит не более чем из трех символов. Используются только буквы латинского алфавита. Некоторые программы сами создают расширение имени и потом по нему определяют свои файлы.

Пример: myprog.pas

Myprog – имя файла;

.pas – расширение(тип).

В именах файлов употребляются латинские буквы и цифры.

В большинстве ОС длина основной части имени – не превышает 8 символов, а расширения – 3 символов. Кроме того, имя файла может и не иметь расширения.

В ОС Windows 95 в именах файлов допускается использование русских букв, максимальная длина имени – 255 символов.

Расширение указывает какого рода информация хранится в данном файле:

.txt, текстовый файл (содержит текст),

.doc – текстовый документ;

.pcx – графический файл (содержит рисунок);

.zip, .rar– архивный файл (содержит архив – сжатую информацию);

.exe, .com – файлы, содержащие исполняемые компьютерные программы.

Файловая структура хранения данных.

Понятие структуры файлов, поддерживаемые различными ОС.

Вся совокупность файлов на диске и взаимосвязей между ними называется файловой структурой.

Различные ОС могут поддерживать разные организации файловых структур.

Существуют 2 разновидности файловых структур:

·         Простая (одноуровневая);

·         Иерархическая (многоуровневая).

Одноуровневая файловая структура – простая последовательность файлов. Для отыскания файла на диске достаточно указать лишь имя файла.

Например, если файл tetris.exe находится на дискете в дисководе «A», то его «полный адрес» выглядит так: A: tetris.exe

Операционные системы с одноуровневой файловой структурой используются на простейших учебных компьютерах, оснащенных только гибкими дисками.

Многоуровневая файловая структура – древовидный (иерархический) способ организации файлов на диске.

Для облегчения понимания этого вопроса воспользуемся аналогией с традиционным «бумажным» способом хранения информации.

В такой аналогии файл представляется как некоторый озаглавленный документ (текст, рисунок) на бумажных листах. Следующий по величине элемент файловой структуры называется каталогом.

Каталог – поименованная совокупность файлов и подкаталогов (вложенных каталогов).

Продолжая бумажную аналогию, каталог будем представлять как папку, в которую можно вложить множество документов, то есть файлов. Каталог также получает собственное имя (представьте, что оно написано на обложке папки).

Каталог сам может входить в состав другого, внешнего по отношению к нему каталога. Это аналогично тому, как папка вкладывается в другую папку большего размера.

Таким образом, каждый каталог может содержать внутри себя множество файлов и вложенных каталогов (их называют подкаталогами).

Каталог самого верхнего уровня, который не вложен ни в какие другие, называется корневым каталогом.

Каталог иногда называют директорией (от английского слова “directory” – справочник, указатель).

А теперь полную картину файловой структуры представьте себе так: вся внешняя память компьютера – шкаф со множеством выдвижных ящиков.

Каждый ящик – аналог диска; в ящике – большая папка (корневой каталог); в этой папке множество папок и документов (подкаталогов и файлов).

Самые глубоко вложенные папки хранят в себе только документы (файлы) или могут быть пустыми.

Графическое изображение иерархической файловой структуры называется деревом.

                                

На рис. 2.5 имена каталогов записаны заглавными буквами, а файлов – строчными.

Здесь в корневом каталоге имеется два подкаталога: IVANOV и PETROV и один файл fin.com. Каталог IVANOVсодержит в себе два подкаталога: PROGS и DATA. Каталог DATA – пустой; в каталоге PROGS имеются три файла и т.д.

На дереве корневой каталог обычно изображается символом \.

А теперь представьте, что Вам нужно найти определенный документ. Для этого нужно знать ящик, в котором он находится, а также «путь» к документу внутри ящика: всю последовательность папок, которые нужно открыть, чтобы добраться до искомых бумаг.

Путь к файлу – последовательность, состоящая из имен каталогов, начиная от корневого и заканчивая тем, в котором непосредственно хранится файл.

Вот всем знакомая сказочная аналогия: «путь к файлу»: « На дубе висит сундук, а сундуке – заяц, в зайце -  утка, в утке -  яйцо, в яйце – игла, на конце которой смерть Кощеева».

Последовательно записанные имя логического диска, путь к файлу и имя файла составляют полное имя файла.

Если представленная на рисунке 2.5.  файловая структура хранится на диске С, то полные имена некоторых входящих в нее файлов выглядят так:

C:\ fin.com

C:\IVANOV\PROGS\prog1.pas

C:\PETROV\DATA\task.dat

Корневой каталог представлен в виде своеобразного оглавления этого диска.

В ОС с многоуровневой файловой структурой корневой каталог содержит имена входящих в него файлов и каталогов. В свою очередь, каждый каталог содержит аналогичную информацию о своем составе.

Дадим определение файловой системы.

Файловая система  - функциональная часть ОС, обеспечивающая выполнение операций с файлами.

Используя файловую систему, пользователь может последовательно просматривать на экране содержимое каталогов, продвигаясь по дереву файловой структуры вниз или вверх.

Найдя запись о нужном файле, применяя команды ОС, пользователь может выполнить с ним различные действия: инициализировать программу, содержащуюся в файле; удалить, переименовать, скопировать файл.

При просмотре каталога, кроме имени файла, пользователь может узнать его размер, дату и время создания.

Пример:

primer.txt                     32456 3-11-95 10.35

Файл с именем  primer.txt  имеет объем 32456 байт, создан 11 марта 1995 года в 10 часов 35 минут.

А теперь разберем задачи. Задачи такого плана будут на самостоятельной работе.

Пример: Дано дерево файловой структуры. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов.

Перечислить имена каталогов 1-ого, 2-ого, 3-его уровней. Указать путь к файлу letter.txt от корневого каталога. Указать путь к файлу letter1.doc от корневого каталога, а к файлу letter2.doc – от каталога WORK. Указать полные имена файлов letter.txt и letter1.doc, если файловая структура хранится на диске С.

Решение: Каталоги первого уровня – COMPUTER, WORK, UROK.

Каталоги второго уровня – IBM, APPLE, DOCUMENT, PRINT.

Каталоги третьего уровня – DOC1, DOC2.

Путь к файлу letter.txt от корневого каталога: \ WORK\ PRINT.

Путь к файлу letter1.doc от корневого каталога: \ WORK\ DOCUMENT\ DOC2.

Путь к файлу letter2.doc от  каталога WORK: \ DOCUMENT\ DOC2.

Полные имена файлов letter.txt и letter1.doc:

С:\WORK\PRINT\letter.txt и

С:\WORK\DOCUMENT\DOC2\letter1.doc

Задача №2

Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

\LICEY\CURS1\lesson.txt;

\ LICEY\CURS2\lesson2.txt;

 \LICEY\CURS3\lesson3.txt;

\SCHOOL\CLASS1\ pupil1.txt

\SCHOOL\CLASS2\ pupil2.txt

\TECHNIC\STUDENT\DIPLOM\students.txt

Отобразить файловую структуру в виде дерева.

Решение:

Самостоятельная работа.

1.       Виды памяти. Понятие постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

2.       Понятия: Файл, Полное имя файла, расширение и его виды.

3.       Понятие файла и его характеристики. Файловая структура.

4.       Файл. Файловая структура и ее разновидности.

5.       Понятия: каталог, корневой каталог и дерева каталогов

6.       Что такое путь к файлу, полное имя файла. Определение файла.

7.       Понятие файла и файловой системы. Каталог и дерево каталогов.

Самостоятельная работа.

Вариант №1.

1.     Виды памяти. Понятие постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

2.     Задача.

Вариант №2.

1.     Дать определение файла, полного имени файла. Расширение и его разновидности.

2.     Задача.

Вариант №3.

1.     Файл и его характеристики. Файловая структура. Виды файловой структуры.

2.     Задача.

Вариант №4.

1.     Дать определение файла. Раскрыть понятия: каталог, корневой каталог и дерево каталогов.

2.     Задача.

Вариант №5.

1.Файл. Файловая структура и ее разновидности.

2. Задача.

Вариант №6.

1.     Дать определение: файл, путь к файлу, полное имя файла.

2.     Задача.

Вариант №7

1.Дать определение файловой структуры. Многоуровневая файловая структура.

2. Задача.

Вариант№1

Дано дерево иерархической  файловой структуры на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

             Перечислить каталоги 1-ого, 2-ого, 3-его уровней, если они есть.

Указать пути от корневого каталога к каждому из файлов.

Вариант №2

Дано дерево иерархической  файловой структуры на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

Перечислить каталоги 1-ого, 2-ого, 3-его уровней, если они есть.

Указать пути от корневого каталога к каждому из файлов.

Вариант №3

Дано дерево иерархической  файловой структуры на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

Перечислить каталоги 1-ого, 2-ого, 3-его уровней, если они есть.

Указать пути от корневого каталога к каждому из файлов.

Вариант №4

Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

\COUNTRY\USA\INFO\culture.txt;

\COUNTRY\USA\washington.txt;

\COUNTRY\RUSSIA\moscow.txt;

\COUNTRY\RUSSIA\INFO\industry.txt;

\COUNTRY\RUSSIA\INFO\culture.txt.

Отобразить файловую структуру в виде дерева.

Вариант №5.

Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

\BOX\LETTER\peter.txt;

\BOX\LETTER\kate.txt;

\BOX\LETTER\peter.txt;

\LETTER\FRIEND\SCHOOL\mary.txt;

\LETTER\FRIEND\sport.txt;

Отобразить файловую структуру в виде дерева.

Вариант №6.

Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

\SPORT\SKI\russia.txt;

\SPORT\SKI\germany.txt;

\SPORT\SKATE\finland.txt;

\COMPUTER\IBM\INFO\pentium.txt;

\COMPUTER\INFO\imb.txt

Отобразить файловую структуру в виде дерева.

 Вариант №7.

Указаны пути от корневого каталога к некоторым файлам, хранящимся на магнитном диске. Заглавными буквами обозначены имена каталогов, строчными – имена файлов:

\USERS\PETER\FRIEND\friend.txt;

\USERS\MARY\mary.txt;

\USERS\MARY\kate.txt;

\USERS\MARY\mikle.txt;

\TASK\task1.txt;

\TASK\task2.txt.

Отобразить файловую структуру в виде дерева.